JPH11336968A - 排気管継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 相対向する排気管に相対的な揺動変位が生じ
た場合でも、当該揺動変位の大小に係わりなくこれを許
容することができる排気管継手構造を提供する。 【解決手段】 上流側排気管２０と下流側排気管４０と
が同一軸線上に対向して配置されており、上流側排気管
２０には管端部２１を残してフランジ２２が立設されて
いるとともに該管端部２１には球帯状シール体３０が貫
通孔３１を嵌合させ、部分凸球面部３２の最大径側端面
３３をフランジ２２に当接させて着座せしめられてお
り、端部に凹球面シール座４１を具備した下流側排気管
４０が凹球面シール座４１を球帯状シール体３０の部分
凸球面部３２に摺接させて配置されており、内面に凹球
面滑り部５２を有する滑り部材５０を嵌合保持したバネ
受け部材６０が滑り部材５０の凹球面滑り部５２を下流
側排気管４０の凹球面シール座４１の外面凸球面部４２
に摺接させて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気管に
使用される排気管継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術】自動車エンジンの排気ガスは、本体などに
配置された排気管に導かれて大気中に排出されるが、こ
の排気管はエンジンのトルク反力および慣性力などによ
り繰り返し曲げ応力を受ける。とくに、前輪駆動横置き
エンジンの場合は、縦置きエンジンの場合に比較してこ
の曲げ応力はかなり大きいものとなる。

【０００３】したがって、エンジンの振動が排気管つり
架具を伝わって車室内にもたらされたり、あるいは騒音
の原因になるばかりでなく、排気管の疲労折損などの不
具合を生ずる危険がある。

【０００４】このような問題点を解決するため、排気管
の所要個所に球面管継手を配置して応力を吸収させるな
どの手段が一般に講じられている。このような球面管継
手構造の一例を図面について説明すると、つぎのとおり
である。添付図面の図２に示すように、上流側排気管
（エンジン側）１と、下流側排気管（大気側）２とは、
管端部にわずかな隙間を残して対向するように同一軸線
上に配置されている。

【０００５】上流側排気管１の管端部には、外面に部分
凸球面部３を有する球帯状シール体４が該シール体４の
軸方向に設けられた中央貫通孔５において嵌合着座せし
められているとともに該シール体４の端面６は、上流側
排気管１の外周にその軸線に対して直角に固着されたフ
ランジ７と接している。

【０００６】一方、下流側排気管２の管端部には、前記
シール体４の外面部分凸球面部３に対応する凹球面シー
ル座８が固着されている。該シール座８にはその外周縁
から該排気管２の軸線に対して直角に放射方向に延設さ
れたフランジ部９が形成されている。また、下流側排気
管２に固着された凹球面シール座８のフランジ部９を緩
く貫通する数本のボルト１０が上流側排気管１のフラン
ジ７に螺合固着されており、各ボルト１０の頭部１１と
フランジ部９との間にそれぞれ押圧ばね１２が配置され
ている。

【０００７】このようにして、この押圧ばね１２の作用
によって、該シール体４の部分凸球面部３と、下流側排
気管２の管端部に固着された凹球面シール座８とが加圧
の下に相互に角変位自在に接触するよう構成されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の排
気管はエンジン側から車体の床下に沿って配管される
が、床下のスペース等の関係から直線状に配管されるこ
とはなく、蛇行あるいはクランク状に配管される場合が
多い。排気管が蛇行あるいはクランク状に配管された場
合には、当該排気管にねじれを生起する虞があり、この
ねじれは上述した構成からなる球面管継手部位におい
て、相対的な揺動変位（排気管の軸線に対し円周方向の
回転変位）となって現れる。

【０００９】排気管に相対的な揺動変位が生じた場合、
上述した球面管継手においては凹球面シール座８のフラ
ンジ部９を貫通するボルト１０と該ボルト１０が貫通す
るフランジ部９の貫通孔との間の隙間分の微小揺動変位
を許容できるが、大きな揺動変位が生じた場合にはこれ
を許容することができず、ボルト１０と該ボルト１０が
挿通するフランジ部９の貫通孔との間の衝突音を惹起し
たり、ひいては当該部位の破損等を惹起させる虞がある
など、揺動可能な角度に制約を受けるという問題があ
る。

【００１０】本発明は上記諸点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、排気管に相対的な揺動変位が
生じた場合でも、当該揺動変位の大小に係わりなくこれ
を許容することができる排気管継手構造を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の排気管継手構造
は、上流側排気管と下流側排気管とが同一軸線上に対向
して配置されており、該上流側排気管には管端部を残し
てフランジが立設されているとともに該管端部には球帯
状シール体が貫通孔を嵌合させ、部分凸球面部の最大径
側端面を前記フランジに当接させて着座せしめられてお
り、端部に凹球面シール座を具備した下流側排気管が該
凹球面シール座を前記球帯状シール体の部分凸球面部に
摺接させて配置されており、内面に凹球面滑り部を有す
る滑り部材を嵌合保持したバネ受け部材が該滑り部材の
凹球面滑り部を前記下流側排気管の凹球面シール座の外
面凸球面部に摺接させて配置されており、両排気管は一
端が該フランジに締結固定され、他端がバネ受け部材の
ボルト挿通孔を通って配された一対のボルトと該ボルト
の頭部と該頭部と対面するバネ受け部材との間に該ボル
トの外周面を捲回して配された一対のコイルバネによっ
て連結されている。

【００１２】上述した構成において、バネ受け部材は中
央部に円孔を有する円筒体部と該円孔の一方の端部周縁
に径方向内方に垂下する環状突当て部と該円孔を挟んで
該円筒体部に設けられた相対向するボルト挿通孔を備え
ている。

【００１３】滑り部材は、中央部に貫通孔と内面に該貫
通孔に連なる凹球面部と外面に円筒面部を有するととも
に該円筒面部に連なる端面部とを備えており、該滑り部
材は外面円筒面部を前記バネ受け部材の円孔に嵌合さ
せ、端面部をバネ受け部材の環状突当て部に当接させて
該バネ受け部材に嵌合保持されている。

【００１４】本発明における球帯状シール体は、膨張黒
鉛、雲母または石綿等の耐熱材料と、金属細線から形成
された金網からなる補強材とを圧縮成形してなるのが好
ましい例として提示し得る。

【００１５】この球帯状シール体の具体例について説明
すれば、つぎのとおりである。金属細線を編むことによ
って形成される袋状金網を用意し、この金網をローラ間
に通して帯状金網を作成し、これを補強材として使用す
る。耐熱材として、所定の幅に切断したシート状耐熱材
（膨張黒鉛シート等）を用意する。そして、帯状金網か
らなる補強材とシート状耐熱材とを重ね合わせるととも
にシート状耐熱材を内側にして円筒状に数回捲回し、円
筒体を作成する。

【００１６】内面に円筒壁面と円筒壁面に連なる部分凹
球面と部分凹球面に連なる貫通孔とを備え、該貫通孔に
段付きコアを嵌挿することによって内部に中空円筒部と
該中空円筒部に連なる球帯状中空部とが形成された金型
を用意し、該段付きコアに前記円筒体を挿入して該円筒
体を金型の中空部に位置させる。

【００１７】金型の中空部に位置せしめられた円筒体を
パンチによりコア軸方向に１〜３トン／ｃｍ^２の圧力で
圧縮成形することにより、内面に貫通孔を備え、外面に
部分凸球面部を備えた球帯状シール体が作製される。

【００１８】また、滑り部材としては、前記球帯状シー
ル体と同様の構成材料により、同様の方法で作製され
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態を、図
に示す好ましい実施例に基づいて詳細に説明する。な
お、本発明はこの実施例に何等限定されないのである。

【００２０】図１において、エンジン側に連結された上
流側排気管２０にはその外周面に管端部２１を残して該
排気管の軸線に対して直角にフランジ２２が立設されて
おり、該フランジ２２には該排気管の軸線を挟んで相対
向するねじ孔２３、２３が形成されている。該上流側排
気管２０の管端部２１には中央部に貫通孔３１を有し、
外面に部分凸球面部３２を有する球帯状シール体３０が
該シール体３０の部分凸球面部の最大外径側端面３３を
該フランジ２２に当接させて該貫通孔３１において嵌合
着座されている。

【００２１】大気側に連結された下流側排気管４０の管
端部には、前記球帯状シール体３０の部分凸球面部３２
に対応する凹球面シール座４１が固着されており、該下
流側排気管４０は凹球面シール座４１を該球帯状シール
体３０の部分凸球面部３２に摺接させて配されている。

【００２２】滑り部材５０は、中央部に貫通孔５１と内
面に該貫通孔５１に連なる凹球面部５２と外面に円筒面
部５３を備えるとともに該円筒面部５３に連なる端面部
５４とを備えており、該滑り部材５０は凹球面部５２を
前記凹球面シール座４１の外面凸球面部４２に摺接させ
て配されている。

【００２３】バネ受け部材６０は、中央部に円孔６１を
有する円筒体部６２と該円孔６１の一方の端部周縁に径
方向内方に垂下する環状突当て部６３と該円孔６１を挟
んで該円筒体部６２に設けられた相対向するボルト挿通
孔６４を具備している。

【００２４】前記滑り部材５０はその端面部５４を前記
バネ受け部材６０の環状突当て部６３に当接させ、外面
円筒面部５３を円孔６１に嵌合させて該バネ受け部材６
０に保持されている。

【００２５】滑り部材５０を嵌合保持したバネ受け部材
６０は、該滑り部材５０の凹球面部５２を前記凹球面シ
ール座４１の外面凸球面部４２に摺接させ、挿通孔６４
を前記フランジ２２に形成された貫通孔２３と相対向さ
せて位置せしめられている。そして、該バネ受け部材６
０とフランジ２２、換言すれば上流側排気管２０と下流
側排気管４０とは、一端がフランジ２２のねじ孔２３に
螺合されて該フランジ２２にナット７０により締結固定
され、他端がバネ受け部材６０のボルト挿通孔６４を通
って配された一対のボルト８０と該ボルトの頭部８１と
該頭部８１に対向するバネ受け部材６０の端面との間に
該ボルト外周面を捲回して配された一対のコイルバネ９
０によって連結されている。

【００２６】上述した構成からなる排気管継手構造は、
上流側排気管２０と下流側排気管４０との間に相対角変
位が生じた場合、当該変位は上流側排気管２０の管端部
２１に嵌合着座せしめられた球帯状シール体３０の外面
部分凸球面部３２と下流側排気管４０の凹球面シール座
４１との摺接により許容される。また、上流側排気管２
０と下流側排気管４０との間にねじりに起因する相対揺
動変位が生じた場合、両排気管２０、４０は揺動方向に
は何ら拘束されることなく相対変位が可能なため、当該
揺動変位はその大小に係わりなく許容される。したがっ
て、上述した排気管継手構造によれば前記従来技術にお
ける問題点、すなわちボルト１０と該ボルト１０が挿通
するフランジ部９の貫通孔との間の衝突音を惹起した
り、ひいては当該部位の破損等を惹起させる虞があるな
どの問題点を生じることはなく、当該問題点を解決する
ものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
側に連結された上流側排気管と下流側排気管との間に相
対的なねじれに起因する相対揺動変位が生じた場合であ
っても、両排気管は揺動方向には何ら拘束されることな
く相対変位が可能なため、当該揺動変位をその大小に係
わりなく許容可能な排気管継手構造を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の排気管継手構造を示す縦断面図であ
る。

【図2】従来技術の排気管継手構造を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２０・・上流側排気管 ２２・・フランジ ３０・・球帯状シール体 ３２・・部分凸球面部 ４０・・下流側排気管 ４１・・凹球面シール座 ４２・・凸球面部 ５０・・滑り部材 ５２・・凹球面滑り部 ６０・・バネ受け部材 ８０・・ボルト ９０・・コイルバネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側排気管と下流側排気管とが同一軸
   線上に対向して配置されており、該上流側排気管には管
   端部を残してフランジが立設されているとともに該管端
   部には球帯状シール体が貫通孔を嵌合させ、部分凸球面
   部の最大径側端面を前記フランジに当接させて着座せし
   められており、端部に凹球面シール座を具備した下流側
   排気管が該凹球面シール座を前記球帯状シール体の部分
   凸球面部に摺接させて配置されており、内面に凹球面滑
   り部を有する滑り部材を嵌合保持したバネ受け部材が該
   滑り部材の凹球面滑り部を前記下流側排気管の凹球面シ
   ール座の外面凸球面部に摺接させて配置されており、両
   排気管は一端が該フランジに締結固定され、他端がバネ
   受け部材のボルト挿通孔を通って配された一対のボルト
   と該ボルトの頭部と該頭部と対面するバネ受け部材との
   間に該ボルトの外周面を捲回して配された一対のコイル
   バネによって連結されていることを特徴とする排気管継
   手構造。
2. 【請求項２】 バネ受け部材は、中央部に円孔を有する
   円筒体部と該円孔の一方の端部周縁に内方に垂下する環
   状突当て部と該円孔を挟んで該円筒体部に設けられた相
   対向するボルト挿通孔を備えている請求項１に記載の排
   気管継手構造。
3. 【請求項３】 滑り部材は、中央部に貫通孔と内面に該
   貫通孔に連なる凹球面部と外面に円筒面部を有するとと
   もに該円筒面部に連なる端面部とを備えている請求項１
   又は２に記載の排気管継手構造。
4. 【請求項４】 滑り部材は、外面円筒面部をバネ受け部
   材の円孔に嵌合させ、端面部をバネ受け部材の環状突当
   て部に当接させて該バネ受け部材に嵌合保持されている
   請求項１から３のいずれか一項に記載の排気管継手構
   造。